Черта, чиято фенотипна експресия се определя от няколко гена с малък ефект, т.нар. полигени, се характеризира с количествен тип наследство. Следователно фенотипната изменчивост на количествените признаци е по-голяма в популацията, отколкото в случая на алтернативната променливост на качествените признаци, тъй като всеки алел допринася по нещо за формирането на фенотипа, така че резултатът е редица фенотипни класове (непрекъсната фенотипна променливост) . Често цялостната фенотипна проява се влияе и от средата, в която организмът живее, и следователно наследяването на тези черти понякога се означава като многофакторно наследяване. По този начин количествената генетика изследва влиянието на специфични полигени и въздействието на околната среда върху формирането на фенотипа.
Разпределението на фенотипните класове по количествени признаци в популация е типично за т.нар. Гаусова крива, със средния брой средно срещащи се индивиди и с най-малък брой индивиди с екстремен фенотип. От това следва, че трябва да се направи достатъчно голям представителен подбор. Типичен пример за количествена характеристика е телесната височина при хората, която също е до голяма степен повлияна от диетата (многофакторна природа).
Всеки генотип е типичен за себе си стандарт на отговор, което представлява степента на фенотипна експресия на определен генотип в различни условия на околната среда. С други думи, това е способността на организма да реагира (в определена черта, която разглеждаме) на действието на външен фактор в определен интервал. Стандартът на реакцията определя максимално възможния диапазон от фенотипни стойности на организма. В естествени условия е трудно да се определи нормата на реакцията на организма, тъй като генетичният афинитет на наблюдаваните индивиди не винаги е ясен и външните условия не се контролират. Пример за подход за изучаване на нормата на реакцията е подготовката на клонинги (напр. Различни сортове култивирани растения), които отглеждаме при различни контролируеми условия (напр. Различни дози вода по време на растеж) и наблюдаваме ефекта на фактора върху техният фенотип (растеж). Хората с един и същ генотип реагират на еднакво мощен фактор по същия начин.
Генетичен анализ на количествени признаци
Качествените белези се характеризират с прекъснато наследяване с ясно разграничени фенотипни категории, зад които можем да открием точния генотип. В техния генетичен анализ ще бъдем достатъчни с класическата оценка на условията на разцепване при сегрегиращи поколения. Генетичният анализ на количествените признаци е до голяма степен различен, защото въпреки че гените, влияещи върху количествената характеристика, се наследяват менделистично (с изключение на гените на митохондриите и хлоропластите), ние не можем да регистрираме такава промяна във фенотипа поради полигенната система и значителното въздействие върху околната среда. Следователно количествената генетика не разчита на разбиране на функцията и ефекта на отделните полигени при анализ на фенотипа, а използва статистически и аналитични методи за това.
Полигенната система е в най-простия случай, съставена от т.нар. неутрален (без вноски) а активни (принос) алели. Генотип, носещ само неутрални алели, има основна генотипна стойност, която активните алели се увеличават с определен брой единици. Ние ги призоваваме да имат адитивен ефект. Тъй като в тази система се приемат същите ефекти и същата относителна връзка между ефекта на активни и неутрални алели в тази система, генотипната стойност на индивида е пропорционална на броя на активните алели, независимо от тяхната принадлежност към този или онзи ген . Ако основният генотип aabbccddee, състоящ се само от неутрални алели, определя височината на растението (20 см) и всеки активен алел допринася с височина 5 см, тогава напр. растение с генотип AabbCCddEe ще бъде високо 40 см (4 активни алела).
На практика обаче срещаме и случаи, когато се проявява в някои активни алели мултиплициращ ефект, и по този начин стойностите не се добавят, а се умножават (фенотипът не се променя линейно, а геометрично). Значително усложнение е фактът, че между активните алели може да има връзка между доминирането и генните взаимодействия (епистаза), което прави цялата работа изключително сложен проблем.
В допълнение към голям брой полигени, факторите на околната среда също играят съществена роля в непрекъснатата изменчивост, някои от които стимулират фенотипната експресия на чертата, а други я инхибират. Предполага се, че при средни условия на живот и двете групи фактори са представени приблизително равни.
Общият фенотип на количествената характеристика (P) по този начин се дава от сумата на генотипния компонент (G) и компонента на околната среда (E):
Количествената генетика разглежда въпроса за степента, до която фенотипната вариация се обуславя от вариацията на генотипа и степента, до която вариацията в околната среда. Тази констатация е важна за интерпретиране на данни от дадена област като търсене на най-печелившите сортове култивирани растения (ако имаме две разновидности, които се отглеждат в различни условия) или определяне на прогнозата за многофакторни наследствени болести в семейства с тяхната повишена честота. По този начин можем да преобразуваме предишното уравнение от гледна точка на вариации на отделни величини:
Генотипната дисперсия (VG) се дължи на адитивна генетична дисперсия на някои гени (VA), възможно доминиране на други гени (VD) и епистатичен ефект на други локуси (VI; взаимодействие), т.е.: VG = VA + VD + VI; и тогава:
Връзка за наследственост
Връзката между наследствените и ненаследствените компоненти на променливостта се определя като коефициент на наследственост (наследственост) (Н2). Наследствеността в широк смисъл е делът на генетичния компонент в общия фенотип:
В по-тесен смисъл (наследственост в тесен смисъл), наследственост означава само онази част от генотипа, която допринася за добавката на компонента за формирането на фенотипа:
Наследствеността на признака е в диапазона 0 до 1, където 0 означава, че цялата дисперсия на фенотипа на признака се причинява от околната среда, докато стойността на наследствеността 1 показва фенотипната вариация, причинена от влиянието на генотипа.
За да се изчисли наследствеността, се сравняват различни популации, чиито членове са в различна степен на родство, като се приема, че ако гените (при строг контрол на околната среда) са важни за определяне на общия фенотип, тясно свързани индивиди ще покажат по-сходен фенотип, тъй като те споделят едни и същи гени .